Основным методом лечения метастазов немелкоклеточного рака легких в головной мозг является радиотерапия, которая определяется контролем экстракраниальных поражений и размером внутричерепных поражений. Если имеется более 3 поражений, основным лечением должна быть радиотерапия всего мозга, а в зависимости от ситуации позже может быть добавлена стереотаксическая радиотерапия. Химиотерапия сама по себе обычно неэффективна.